Unidad 7 Biot

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QUIMIOTERAPIA
Nuevas líneas terapéuticas
• ANTIANGIOGENICOS
• INHIBIDORES DE LA TRADUCCION DE SEÑALES 
CELULARES
• ANTICUERPOS MONOCLONALES
• VACUNAS
• ESTIMULADORES DEL SISTEMA INMUNE
QUIMIOTERAPIA CLÁSICA (citotóxicos)
Célula cancerosa DNA
MICROTÚBULOS
NUEVA QUIMIOTERAPIA (citostáticos)
Señales de transducción
Apoptosis
Angiogénesis
Interacción celular
Célula cancerosa
APOPTOSIS
Visión Moderna
Inhibidores de los receptores de los FCCélula
Cancerosa
Inhibidores señales de
transducción intracelular (PKA, Ras, MAPK, PKC)
Anti-apoptósis
(Bcl-2, AKT)
NUEVOS FÁRMACOS BASADOS EN LA INHIBICIÓN
DE LAS SEÑALES DE TRANSDUCCIÓN
Cel.Endotelial
Inhibidores
Angiogenesis (VGFR)
POTENCIALES VENTAJAS
- Sinergismo con QT y RXT
- Diferente toxicidad (baja)
- Mayor Selectividad acción
- Deseable para ttos crónicos
- Administración fácil (oral o iv)
Nuevas dianas terapéuticas:
Selección de pacientes
Tumor Marcador 
Molecular
Tratamiento
Ca.Mama
LMC
GIST
Linfomas B
Ca.Colon
Ca.Colon
Ca.Pulmón
HER2: +++
Ph+ (Bcr-Abl)
c-Kit
CD20 +
EGFR + 
?
Mutaciones 
bolsillo TK
Trastuzumab
Imatinib
Imatinib
Mabthera
Cetuximab
Bevacizumab
Gefitinib
Erlotinib
NORMAL
9 22
ABL
BCR
Translación
recíproca
LMC (leucemia mieloide crónica)
9 22
(9q34)
(22q11)
FUSIÓN BCR-ABL
Proteina TK quimérica
(citoplasmática) P210
Cr.PH
Inhibidor señal
de transducción
(STI571: Imatinib)
2º exón
2º o 3º
exón
ATP
sustrato
BCR-ABL
Terapia génica
TERAPIA GÉNICA
Manipulación genética de las células utilizando procedimientos destinados tanto
a reparar o incorporar nuevos genes en la célula como a bloquear o inhibir la
expresión de ciertos genes, con fines terapéuticos .
• Incorporar genes nuevos (transgénesis)
• Modificar genes propios de la célula 
• Interferir con la expresión de los genes
TIPOS DE TERAPIA GÉNICA
• Germinal: los espermatozoides y óvulos son modificados, introduciendo o 
bloqueando genes que se integran en su genoma, con lo que el cambio podría 
ser heredable.
• Somática: el método se aplica a las enfermedades cuyo fenotipo provenga de 
genes expresados en un tejido.
Incorporar genes nuevos…
INSERCIÓN DEL GEN
* VECTORES:
- VIRALES: 
RETROVIRUS Y ADENOVIRUS
- NO VIRALES:
COMPLEJOS ADN-LIPOSOMAS
CROMOSOMAS ARTIFICIALES HUMANOS
* DIRECTAMENTE: ADN DESNUDO
•Que pueda ser destinado con la mayor especificidad celular 
posible a un órgano o tejido.
•Que proteja al ADN de posibles degradaciones enzimáticas 
durante su transporte.
•Que permita la expresión del gen con eficacia.
•Que no sea reconocido inmunitariamente ni provoque 
respuestas inflamatorias.
•Que sea seguro para el paciente y el entorno.
CARACTERÍSTICAS DE UN BUEN VECTOR
(DESTINO, ENTREGA Y EXPRESIÓN DEL GEN) 
VECTORES VIRALES MAS UTILIZADOS
RETROVIRALES
ADENOVIRALES
RETROVIRUS
VECTOR 
RETROVIRAL
VECTOR ADENOVIRAL
Doble cadena DNA
VECTORES NO VIRALES:
COMPLEJOS ADN-LIPOSOMAS
CROMOSOMAS ARTIFICIALES HUMANOS
COMPLEJO
ADN-LIPOSOMA
Vectores retrovirales:
Secuencias de menos de 8 Kb
Se insertan sólo en células en división
Mutágeno si se inserta en un gen residente desconocido
Riesgo de producir virus de tipo silvestre por recombinación 
Vectores adenovirales:
Secuencias de hasta 35 kb
Se insertan tanto en células en división como en reposo
Índice de expresión del gen terapéutico elevado
No se inserta en los cromosomas
ADN-liposomas:
No estimulan reacciones inmunitarias
Se insertan tanto en células en división como en reposo
Baja eficacia
Telómeros (ADN telomérico)
Centrómeros (ADN alfa satélite repetitivo)
ADN genómico 
CROMOSOMAS ARTIFICIALES HUMANOS (HACs)
Cromosoma independiente
Transmisión a las células
descendientes
Grandes piezas de ADN
Métodos de introducción del gen directa (ADN desnudo)
ADN desnudo  baja 
eficacia de transfección
Estrategias terapéuticas:
“Ex vivo”
“In vivo”
 Trastorno autonómico recesivo
 Gen responsable de la sup. del receptor de las 
interleuquinas (desaminasa de adenosina). Impide la 
diferenciación de los Linfocitos T
 Los enfermos carecen de sistema inmune para hacer frente 
a infecciones triviales como catarros o gripes
 Ensayos clínicos: tratamientos ex vivo de precursores 
linfoides de medula ósea. Resultados muy satisfactorios
 El gen exógeno confiere ventaja selectiva a las células que 
lo incorporan, que proliferan mucho y colonizan toda la 
médula
 Solo hay un órgano enfermo : La médula ósea 
Experiencia clínica:
Tratamiento de la Inmunodeficiencia combinada grave, con deficiencia de 
adenosina-desaminasa (ADA)
1ª utilización de terapia génica (1990) para la inmunodeficiencia combinada grave
En el año 1999 se generó gran revuelo por la muerte de 
un paciente de 18 años (Jesse Gelsinger), quien por 
padecer de una grave enfermedad hepática había sido 
tratada por terapia génica, utilizando un virus 
aparentemente inocuo (adenovirus). A raíz de ello, el 
RAC encontró más muertes en pacientes sometidos a 
terapia génica. Pero el problema está en saber si ellas 
son la consecuencia de la terapia génica o de la 
gravedad de la enfermedad que padecían (en muchos 
casos ellos padecían de cáncer u otra enfermedad 
incurable). Según French Anderson de la Universidad 
de California en los Angeles, "son varios los enfermos 
que han fallecido durante el tratamiento con genes, 
pero ellos han sido enfermos terminales 
(especialmente de cáncer). Este caso sería la primera 
paciente que fallece debido a la terapia génica misma".
Modificar genes propios de la célula
Reparación génica mediante oligonucleótidos:
• Reparar genes con una mutación puntual conocida
• Activar mecanismos de reparación del ADN 
TERAPIA GÉNICA
CRISPR/Cas9!!!!
Interferir con la expresión de los genes
Oligonucleótidos de ADN antisentido
Ribozimas
ARNi (ARN de interferencia)
CRISPR/Cas9!!!!
El ARNi en la terapia génica
APLICACIONES 
• ATACAR VIRUS: VIH (Sida), Poliomielitis, Hepatitis C...
• SILENCIAR GENES DE DIVERSAS ENFERMEDADES: Enf. 
Neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson...). En células en cultivo se 
consiguió anular el gen de la Esclerosis Lateral Amiotrófica.
• CÁNCER: ETIOLOGÍA Y TERAPIA (con Vacunas que estimulen el 
Sistema Inmunitario del paciente contra las células tumorales).
CRISPR/Cas9!!!!
Medicina personalizada
Estos cambios en el genoma podrían 
explicar las diferentes respuestas ante un 
tratamiento farmacológico. Es un paso 
más hacia la medicina individualizada. 
Con ella, las terapias estarán diseñadas 
para cada individuo concreto, según su 
personalísimo genoma.
Limitaciones Éticas de la Terapia Génica
• Las limitaciones éticas de la TG están relacionadas en gran parte con el 
desarrollo de la terapia de células germinales, la cual ha originado 
grandes controversias, ya que al transmitirse los cambios efectuados en 
ellas a las siguientes generaciones se afecta el patrimonio genético de la 
especie humana, y un error de juicio y/o tecnológico pudiera tener muy 
malas e imprevisibles consecuencias. Por este motivo, este tipo de 
terapia ha sido totalmente proscrita por diferentes organismos 
internacionales (OMS, UNESCO y Consejo de Europa, entre otros)
TRANSGÉNESIS Y CLONACIÓN
Clonación Reproductiva
Clonación Terapéutica
CLONACIÓN EN EUCARIOTAS
CLONACIÓN EN EUCARIOTAS
CLONACIÓN REPRODUCTIVA:
- PARTICIÓN (FISIÓN)
- PARACLONACIÓN
Transferencia de núcleos embrionarios
- CLONACIÓN VERDADERA 
Transferencia de núcleos adultos
- CLONACIÓN EN HUMANOS
PARTICIÓN, FISIÓN o GEMELACIÓN ARTIFICIAL
- División de embriones tempranos: separación de células en 
estado de mórula e implantación de los semiembriones en úteros 
distintos
- Número pequeño de individuos clónicos
- Individuos diferentes a sus progenitores
- Equivalentes a gemelos monocigóticos
CLONACIÓN REPRODUCTIVA
PARACLONACIÓN
- Transferencia de núcleos embrionarios o fetales: núcleos de 
blastómeros de embriones o de células fetalesse transfieren a ovocitos
enucleados
- El ovocito receptor aporta las mitocondrias
- Individuos diferentes de los progenitores del embrión
CLONACIÓN REPRODUCTIVA
PARACLONACION:
CLONACIÓN POR 
TRANSFERENCIA 
DE NÚCLEOS EMBRIONARIOS
Microagujas
Equipo de laboratorio
CLONACIÓN VERDADERA
- Transferencia de núcleos de células de individuos nacidos a ovocitos
enucleados
- El ovocito receptor aporta las mitocondrias
- Individuos casi idénticos a su progenitor
CLONACIÓN REPRODUCTIVA
CLONACIÓN VERDADERA
Wilmut et al., 1997 Nature 385,810–813.
Clonación oveja Dolly
1000 ovocitos
277 embriones 
se recuperaron 247
29 de ellos desarrollados
hasta mórula o blastocisto
13 ovejas portadoras
se desarrolló un único 
embrión
CLONACIÓN VERDADERA
PASOS DE LA CLONACIÓN
ENUCLEACIÓN
PASOS DE LA CLONACIÓN
TRANSFERENCIA NUCLEAR
FINES POSIBLES DE LA CLONACIÓN
* PARTICIÓN O FISIÓN:
En animales:
Investigación básica
Fertilización in vitro (FIV)
En humanos: FIV
* PARACLONACIÓN:
En animales:
Investigación, biotecnología
Producción ganadera
Xenotrasplantes
En humanos: 
Terapia con células madres
* CLONACION VERDADERA:
En animales:
Transgénesis
Xenotrasplantes
Recuperación de especies salvajes en extinción
En humanos
Terapia con células madres
FINES POSIBLES DE LA CLONACIÓN
CLONACIÓN EN EUCARIOTAS
Clonación Reproductiva
Clonación Terapéutica
TRANSGÉNESIS
* PLANTAS TRANSGÉNICAS
* ANIMALES TRANSGÉNICOS
Introducción mediante diversos métodos, de información genética exógena en 
células eucariotas
Transgén: gen que se introduce de forma estable en un organismo
Transgénico: individuo que porta un transgén
* ARROZ con beta caroteno de genes de narciso y de Erwinia uredovora
* ARROZ fortificado con un gen de la ferritina del frijol de soja
* TOMATE Flavr Savr con ADN antisentido del gen de la poligalacturonasa
que degrada las pectinas en la maduración
* TOMATE con tres veces y medio de beta caroteno.
ALIMENTOS MODIFICADOS 
GENETICAMENTE DE MEJOR CALIDAD
PLANTAS MODIFICADAS GENÉTICAMENTE PARA 
SER MAS PRODUCTIVAS
•Arroz con tres genes de enzimas de maíz: 
Fosfoenolpiruvato carboxilasa (PEPC)
Piruvato ortofosfato dikinasa (PPDK)
NADP enzima málica (ME)
Codifican la vía fotosintética C4  aumenta la producción de arroz.
Estudios de campo preliminares hechos en China y en Corea mostraron 
respectivamente incrementos de granos de 10-30% y de 30-35% de plantas 
transgénicas con PEPC y PPDK. 
ALIMENTOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE
CON VACUNAS INCORPORADAS
* Papa con la sub-unidad B antigénica de la enterotoxina del Vibrio cholerae
* Poroto de soja con anticuerpos que protegen contra el virus 2 del Herpes
Simple (HSV)
* Tabaco con anticuerpos que previenen la caries dental producida por 
Streptococcus mutans.
ANIMALES TRANSGÉNICOS
Se obtienen con los siguientes fines:
- Identificar, aislar y caracterizar genes y así entender cómo funcionan
- Como modelos de enfermedades que afectan al hombre y así poder desarrollar
nuevas drogas y nuevas estrategias de tratamiento
- Como fuente de tejidos y órganos para transplantes en humanos
- Para mejora de ganado y otros animales de importancia económica
- Para producir proteínas de importancia farmacéutica.
El primer animal transgénico fue un ratón “gigante”que expresaba la 
hormona de crecimiento de rata.
Ratón transgénico con GFP
Animales transgénicos
(oveja con el gen del factor VIII)
Métodos de introducción del gen
Inserción del gen en el núcleo
- Ectópica: al azar
- Recombinación
homóloga
Transgénicos por microinyección de pronúcleos
Gordon et al., 1980 (PNAS)
Gordon y col., 1980 (PNAS)
(-)
-Mosaicismo
-Baja eficiencia (0,003 % Bovino)
-Inserción del transgén al azar
(+)
- Ampliamente usada
Transgénicos por microinyección de pronúcleos
Cibelli y col., 1998 (Science)
(+)
-Ampliamente usada
-Identificar integración del transgén
in vitro
Transgénicos por clonación
(-)
-Impronta
-Eficiencia 1-3%
-Inserción del transgén al azar
-Consumo de tiempo
TRANSGENESIS MEDIADA POR ESPERMATOZOIDES
Además del ADN paterno (función natural), el 
espermatozoide lleva ADN exógeno
Ovocito Gen exógeno
Espermatozoide
Espermatozoide llevando el gen 
exógeno al interior del ovocito
ESQUEMA DE LA TECNICA
Coincubación
Plásmidos
Espermatozoides
Incubación 
espermatozoides/plásmidos
Pipeta de holding
Espermatozoide
Transgénesis por Espermatozoides
Lugar de deposición
Transgénesis por Espermatozoides
Sin espermatozoide
Transgénesis por Espermatozoides
(+)
-Sencilla
-Alta eficiencia
(-)
-No ha sido usada en rumiantes
-Inserción del transgén al azar
-Mosaicismo en embriones
Brinster y col., 1981 (PNAS)
Transgénesis por Espermatozoides
TRANSGÉNESIS: MÉTODOS DE INSERCIÓN DEL GEN
Recombinación 
homologa
ECTÓPICA o ALEATORIA: de 
~100 embriones, sólo uno 
acepta la inserción en el 
lugar adecuado
TRANSGÉNESIS: MÉTODOS DE INSERCIÓN DEL GEN
Hasta ahora hemos visto métodos clásicos de generación de animales y 
plantas transgénicas
Son modificaciones no dirigidas OGM!!!
Recuerden que ahora todo esto se hace con…
CRISPR/Cas9!!!!!
Edición génica dirigida – No OGM
Leche humanizada de vaca
INTA Balcarce y Univ. de San Martín
RositaIsa Ganadería
Bovinos resistentes a 
la “vaca loca”
Richt y col., 2006.
Nació Pampa, la primera ternera 
clonada en la Argentina 
El proyecto, que duró seis años y tuvo una inversión de 2 millones de dólares, busca obtener 
medicación para humanos; el país se ubica entre los nueve países del mundo que fueron 
capaces de clonar vacunos 
Lunes 12 de agosto de 2002 | 
Transgénicos por Clonación
Medicamento producido por animales 
transgénicos autorizado por la FDA.
GTC Biotherapeutics, Massachusetts.
Producción de órganos para xenotransplante:
- Producción cerdos que expresan proteínas humanas que bloquean la acción 
del complemento (ej. CD59).
- Transplantes de corazón o hígado en forma temporaria hasta la obtención de 
donante compatible.
Ñandubay es el primer 
caballo clonado de 
Latinoamérica. Año 2010
Actualmente en 
Argentina se clonan al 
menos 15 caballos de 
polo al año